Störsignale im LTE-Netz

Störungen im LTE Netz – Übertragung der vollen Bandbreite

(© FTS Hennig)

Wenn wir davon ausgehen, dass wir an unserem Standort wirklich alles für den besten Empfang getan haben, also die richtige LTE Antenne auf dem Dach montiert wurde, das Antennenkabel wenig Dämpfung aufweist und die Antenne optimal ausgerichtet ist, gibt es im Netz von uns nicht beeinflussbare Größen.

1. Die Kapazität und verfügbare Bandbreite am Sendemast des Providers
2. Störungen durch das LTE Netz selbst
3. Externe Störungen

Die verfügbare Bandbreite

Telekom: Geringe Kapazitäten(© FTS Hennig)

Wie wir alle wissen, gibt es bei der DSL-Versorgung und den Glasfaseranbindungen in Deutschland noch große Probleme. In den Regionen, wo man über LTE arbeitet, sind die Glasfaserleitungen eben Mangelware, sonst hätte man sicherlich auch für zu Hause DSL. Also muss die Bandbreite auch wieder über Richtfunk heran transportiert werden. Das LTE-Netz selbst ist so hoch entwickelt und leistungsstark und könnte damit viele Kunden mit der gewünschten Bandbreite versorgen. Aber diese steht oft am Sendemast gar nicht zur Verfügung. Die Lösung dieses Problems ist für die Netzbetreiber aktuell eine große Aufgabe, deren baldige Lösung fraglich ist. Die unzureichende Kapazität ist allerdings ein Mangel, den der Kunde zwar unmittelbar spürt, aber per Definition noch keine LTE Störung darstellt.

Störungen im LTE Netz

Interferenzen in LTE Zellen(© FTS Hennig)

Das LTE-Netz ist in Makro-, Mikro- und Femto- Zellen aufgeteilt. Diese Zellen sind örtlich sehr dicht beieinander. Die Netzbetreiber haben aber nur wenige Frequenzblöcke in dem jeweiligen Bereich ersteigern können. So arbeiten Vodafone, Telekom und O₂ in dem 800-MHz-Bereich lediglich nur mit zwei Frequenzblöcken mit je 5 MHz Bandbreite. Es wurden je Anbieter zwei Blöcke für den Uplink und zwei Blöcke für den Downlink vergeben. Dies hat aber eine hohe Gefahr und das Problem durch Interferenzen zur Folge.

Die Netzbetreiber legen viel Aufmerksamkeit auf die Vermeidung von Problemen und Störungen der Zellen untereinander. Es werden ständig Messungen der Zeitpläne und Ressourcenblöcke durchgeführt, denn Interferenzen zwischen den Zellen verschlechtern die Netzwerkleistung dramatisch. So kann es durchaus vorkommen, dass die Sendeleistung am Mast wegen Interferenzen und Überreichweiten reduziert wird.

Externe Störungen

Wird das Signal gestört,
hilft auch die Antenne nichts(© FTS Hennig)

Vielleicht sind aber die externen Störungen im LTE Netz noch viel schwerwiegender. Diese Störquellen können durch das Netz selbst nicht beeinflusst werden. Diese externen Störungen sind deshalb Auslöser für neue Initiativen der FCC. Wie Julius Knapp in einer Keynote an der Silicon Irons Konferenz im November 2013 feststellte, müssen die externen Störungen durch die Funkfrequenzbelastung in realen Netzen mehr Beachtung finden.

Externe Störungen sind:.

Auswirkungen der LTE Störungen

Einfach ausgedrückt wird durch die LTE Störungen der Versorgungsbereich verringert und die Netzwerkleistung verschlechtert sich. LTE ist durch den technischen Aufbau weniger störanfällig als das 3G Netz, aber dennoch anfällig. Zum Erreichen der gewünschten Übertragungsleistungen im LTE Netz ist eine höhere spektrale Effizienz in Bit pro Sekunde pro Hertz erforderlich. Dazu wird aber ein wesentlich höheres SINR (Signal-Interferenz-Rausch-Verhältnis) am Endgerät benötigt. Einfach ausgedrückt werden für die gewünschten Datendurchsatzraten klarere Signale benötigt.

Durch die Störungen im Empfangssignal an der Basisstation wird der Empfänger unempfindlicher, denn das Grundrauschen erhöht sich. Die Modulationskodierung (MCS) ist aber vom Signalpegel und dem Grundrauschen abhängig. Wird nun das RSRQ durch eine LTE Störung belastet, taktet die Basisstation über den Scheduler (Ablaufplansteuerung) von dem 64QAM Modulationsverfahren auf die weniger komplizierten Modulationsverfahren (QPSK/16QAM) herunter und die Geschwindigkeit sinkt.

Der Scheduler versucht die Ressourcenblöcke effizient zu verteilen, wertet das Verkehrsaufkommen und das RSRQ aus und steuert damit die Internetgeschwindigkeit beim Kunden. Die Kombination von wenigen Ressourcenblöcken und untere MCS Raten reduziert drastisch die Netzwerkleistung der LTE-Netze.